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  • 斑马鱼睾丸特异性丝氨酸/苏氨酸激酶6(tssk6)调控雄性生育力的分子机制与进化保守性研究

    男性不育影响着全球约15%的育龄夫妇,其中遗传因素导致的精子发育异常占重要比例。在众多候选基因中,睾丸特异性丝氨酸/苏氨酸激酶家族(Tssk)因其在精子形成中的独特作用备受关注。作为该家族成员,Tssk6在小鼠中被证实与精子染色质重塑和精卵融合相关,但其在非哺乳动物中的功能及分子机制仍是未解之谜。斑马鱼凭借其高度保守的生殖系统与遗传可操作性,成为破解这一难题的理想模型。兰州大学的研究团队在《Theriogenology》发表的研究中,首次系统揭示了tssk6在斑马鱼雄性生育力调控中的关键作用。研究采用CRISPR-Cas9技术构建tssk6基因敲除模型,通过组织表达分析、精子功能检测及转录组测

    来源:Theriogenology

    时间:2025-06-21

  • 水稻胚乳淀粉调控因子OsRESR1通过Pho1介导淀粉颗粒形成与支链淀粉合成的分子机制

    淀粉作为水稻胚乳最主要的成分,其含量与结构直接决定稻米的产量和品质。然而,淀粉颗粒的起始形成机制一直是植物科学领域的未解之谜。尤其令人困惑的是,为何同一淀粉体中会形成多个淀粉颗粒?这些颗粒如何通过支链淀粉(amylopectin)的分支结构构建半晶体形态?虽然已知淀粉合成需要淀粉合成酶(SSs)、分支酶(BEs)和去分支酶(DBEs)等协同作用,但非酶类蛋白如卷曲螺旋蛋白的调控机制仍属空白。中国的研究团队通过系统研究,在水稻中发现了一个命名为OsRESR1的质体卷曲螺旋蛋白。该蛋白在发育种子中特异性表达,功能缺失会导致胚乳粉质化、淀粉颗粒数量锐减。深入分析显示,OsRESR1能与淀粉分支酶BE

    来源:Plant Science

    时间:2025-06-21

  • 综述:水稻-微生物互作:通过土壤科学解锁生产力

    水稻-微生物互作:土壤科学的突破性视角发育阶段塑造水稻土壤微生物组水稻从营养生长到生殖生长的转变显著改变根际分泌物组成。营养阶段分泌的糖类、氨基酸和有机酸招募了Sphingomonas、Pseudomonas等有益菌群,促进铁吸收;而生殖阶段增加的异戊二烯类物质(如赤霉素)通过调控OsCERK1基因强化菌根共生。表观遗传机制(如组蛋白去乙酰化)通过调控Ehd1/RFT1基因协调开花时间与微生物群落演替。基因型驱动的微生物组定制不同水稻基因型通过特异性分泌物塑造独特微生物生态。磷高效基因型DJ123通过降低单根碳投入扩大根系网络,而铝耐受品种富集Bacillus和Aspergillus以缓解毒性

    来源:Rice

    时间:2025-06-21

  • 斑马鱼Natterin蛋白调控NLRP3炎症小体激活的机制研究:进化免疫学启示与水产养殖应用

    在生命漫长的进化历程中,免疫系统发展出精密的防御机制来应对病原体侵袭。其中,NLRP3炎症小体作为先天免疫的重要传感器,从硬骨鱼到哺乳动物高度保守,通过激活半胱天冬酶(caspase)和释放白细胞介素-1β(IL-1β)触发炎症反应。然而,这个古老防御系统的调控网络仍存在大量未知环节。尤其在水产养殖领域,细菌性疾病每年造成数十亿美元损失,但针对硬骨鱼NLRP3通路的调控机制研究却严重滞后。这一科学空白引起了研究人员的关注。来自圣保罗研究基金会资助团队的研究人员聚焦斑马鱼natterin蛋白——一种已知具有成孔活性的免疫相关分子,但其在炎症小体激活中的作用从未被探索。通过多学科交叉研究,团队首次

    来源:Fish & Shellfish Immunology

    时间:2025-06-21

  • 糖胺聚糖通过结构特异性抑制CRISPR-Cas9活性的机制研究及其基因编辑安全调控意义

    基因编辑技术CRISPR-Cas9以其精准高效的特性彻底改变了生命科学领域,但其不可控的活性导致的脱靶效应如同"基因剪刀"可能误伤非目标DNA,成为临床应用的重大安全隐患。尽管已有抗CRISPR蛋白(Acr)和小分子抑制剂如BRD0539等调控手段,但存在免疫原性或调控灵活性不足等问题。在此背景下,糖胺聚糖(GAGs)这类天然多糖因其结构多样性和强负电性进入研究视野——此前研究已发现肝素能抑制CRISPR-Cas12a,那么它对Cas9是否也有类似效果?这种抑制是否与GAGs的磺化程度、分子量等结构特征相关?为解答这些问题,中国研究人员开展了一项开创性研究。通过自由基降解系统构建了包含透明质酸

    来源:Carbohydrate Polymers

    时间:2025-06-21

  • 硒修饰核酸增强型LAMP-CRISPR/Cas12a双特异性守护策略:一种超灵敏HPV16 E6基因检测新方法

    宫颈癌作为全球女性高发恶性肿瘤,其发生与高危型人乳头瘤病毒(HPV)感染密切相关。尽管HPV疫苗已投入使用,但现有检测方法仍面临重大挑战:传统PCR依赖精密仪器且耗时,而新兴的环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)虽简化了操作流程,却因缺乏DNA修复系统易产生非特异性扩增错误。更棘手的是,临床亟需能在资源有限地区开展的即时检测(POCT)方案,这对检测技术的准确性、灵敏度与便携性提出了更高要求。针对这一系列问题,重庆大学的研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表了一项突破性研究。他们创新性地将硒修饰核

    来源:Analytica Chimica Acta

    时间:2025-06-21

  • 茄科植物中GAME8酶介导的立体多样性生物碱进化机制解析

    在植物与环境的协同进化过程中,次生代谢产物的立体化学多样性一直是个令人着迷的科学谜题。茄科植物产生的甾体糖生物碱(Steroidal Glycoalkaloids, SGAs)在C25位存在25S(番茄型)和25R(茄子型)两种立体构型,这种"分子镜像"现象背后的进化驱动力长期未被阐明。更令人困惑的是,同属不同种的植物可能产生构型完全相反的生物碱,而某些野生种如Solanum cheesemaniae甚至能同时合成两种异构体。这种立体化学多样性不仅影响植物防御功能的特异性,也为药物开发提供了天然的手性模板库。以色列魏茨曼科学研究所Asaph Aharoni团队通过多学科交叉研究,首次揭示了GA

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-20

  • 综述:基因治疗及其在遗传性疾病治疗中的参与现状的当前视角

    Abstract基因组学正在彻底改变医学科学,其革命性潜力主要体现在三方面:一是通过(人类基因组计划)HGP揭示疾病相关变异,如癌症风险基因;二是开发(腺相关病毒)AAV载体等递送系统实现靶向治疗;三是利用(CRISPR-Cas9)技术对(DMD基因)dystrophin进行原位修复。值得注意的是,针对(SMN1基因)的(反义寡核苷酸)ASO疗法已使SMA患者运动功能显著改善。Graphical abstract最新技术路线图显示:(碱基编辑)base editing可修正(亨廷顿病)HTT基因的CAG重复序列;(Prime编辑)能精准修复(帕金森病)LRRK2G2019S突变。临床试验表明,

    来源:Human Genetics

    时间:2025-06-20

  • 利用CRISPR-SONIC技术构建HPV16阳性口腔癌自发 murine模型及其免疫治疗研究

    在全球范围内,HPV相关头颈癌(HPV+HNC)的发病率正以惊人速度增长,已超越宫颈癌成为最常见的HPV相关恶性肿瘤。这种由高危型HPV16驱动的癌症具有独特的分子特征和临床行为,但现有治疗手段仍以创伤性手术和毒性较大的放化疗为主。更令人担忧的是,尽管HPV疫苗覆盖率逐年提升,其对已存在的口腔HPV感染无能为力,导致老年人群的发病风险持续攀升。面对这一严峻形势,科学家们亟需能够精确模拟HPV致癌过程的临床前模型,以开发更有效的诊疗策略。传统模型存在明显局限:异种移植模型无法再现HPV驱动的转化过程;转基因小鼠因胚胎期表达致癌蛋白导致免疫耐受;而条件性基因模型又耗时费力。更重要的是,这些模型都未

    来源:Cell & Bioscience

    时间:2025-06-20

  • NLRC5缺失通过干扰MHC-I基因表达与免疫细胞迁移加剧斑马鱼病毒性出血性败血症病毒感染的分子机制

    病毒与宿主的军备竞赛:一条小鱼揭示的免疫防御密码在水产养殖业中,病毒性出血性败血症病毒(VHSV)如同隐形杀手,每年造成数千万美元损失。这种RNA病毒尤其擅长在低温环境下趁虚而入,当水温低于15℃时,鱼类免疫系统功能减弱,VHSV便大肆繁殖。更棘手的是,病毒会通过"隐身术"逃避免疫监视——它们劫持宿主细胞的抗原呈递机制,使免疫系统难以识别感染细胞。这场持续演化的攻防战中,科学家发现了一个关键角色:NLRC5(富含亮氨酸重复序列的核苷酸结合域受体家族成员5)。先前哺乳动物研究表明,NLRC5是主要组织相容性复合体I类分子(MHC-I)的"基因开关",但它在鱼类抗病毒免疫中的功能仍是未解之谜。韩国

    来源:Developmental & Comparative Immunology

    时间:2025-06-20

  • PrimeNet:基于深度学习和表观遗传特征优化的Prime编辑pegRNA设计新范式

    基因编辑技术的快速发展正在重塑生命科学研究和生物技术应用格局。在众多基因编辑工具中,Prime编辑以其高精度特性脱颖而出,能够在不引起DNA双链断裂的情况下实现点突变、插入和缺失等多种编辑类型。然而这项技术面临的核心挑战在于:编辑长片段时效率低下,且缺乏能准确预测编辑效率的模型。现有预测工具如PRIDICT和DeepPrime虽有所改进,但仍存在两大局限——无法预测超过3bp的大片段编辑,且完全忽略染色质状态、DNA甲基化等表观遗传因素对编辑效率的影响。这些生物学背景的缺失导致模型在异染色质区域效率预测偏差显著,跨细胞系泛化能力受限。同济大学附属同济医院血液科的研究团队在《Briefings

    来源:Briefings in Bioinformatics

    时间:2025-06-20

  • CTG重复长度作为1型强直性肌营养不良疾病严重程度和反义寡核苷酸疗效的关键决定因素

    研究背景1型强直性肌营养不良(DM1)由DMPK基因3'非翻译区(UTR)的(CTG)n重复扩增引发,导致多系统症状。尽管重复长度与表型相关,但其对分子病理和治疗反应的具体影响尚不明确。本研究通过比较原代细胞和CRISPR/Cas9构建的等基因细胞系,系统评估了重复长度对疾病标志物及ASO疗效的影响。原代细胞中ASO疗效的异质性3000表达量仅为iDM2900的50%),且剪接异常程度与重复长度无明确相关性,提示遗传背景等因素干扰了表型评估。等基因细胞模型的构建与验证为解决混杂因素,研究团队利用Cas9 nickase技术,从iDM2900细胞系(CTG2900)衍生出携带0、1200和220

    来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development

    时间:2025-06-20

  • 蛋白磷酸酶PPM1F通过调控整合素活性在胚胎发育和肿瘤侵袭中的关键作用

    在生命活动中,细胞如何精确调控其粘附和迁移能力一直是科学家关注的焦点。整合素(integrin)作为重要的细胞粘附分子,其活性状态直接影响胚胎发育和组织稳态。有趣的是,整合素β亚基胞质区存在一个保守的苏氨酸基序(T788/T789),其磷酸化状态被认为像"分子开关"一样调控整合素功能,但具体调控机制及其生理意义尚不完全清楚。德国康斯坦茨大学的研究团队将目光投向了蛋白磷酸酶PPM1F(又称POPX2)。这个隶属于PP2C家族的Mg2+/Mn2+依赖性丝/苏氨酸磷酸酶此前已被发现能调控钙调蛋白依赖性激酶(CamKII)和p21激活激酶(PAK)的活性。更引人注目的是,PPM1F在多种癌症中高表达,

    来源:BMC Biology

    时间:2025-06-20

  • 代谢网络重塑:PxJHE介导全球性农业害虫温度适应的多层级调控机制

    随着全球气候变化加剧,极端温度事件频发,昆虫种群正面临前所未有的生存挑战。农业害虫如何在快速变化的环境中实现适应性进化,成为生态学和害虫防控领域的核心科学问题。传统研究多关注短期热激反应(如热休克蛋白Hsp表达),但长期多代适应的分子机制仍如"黑箱"般难以破解。小菜蛾(Plutella xylostella)作为全球最具破坏力的十字花科害虫,其惊人的环境适应能力背后隐藏着怎样的进化密码?福建省农业科学院的研究团队通过长达三年的温度梯度驯化实验,成功培育出高温适应(HS)和低温适应(CS)的小菜蛾品系。结合多组学分析,他们锁定保幼激素酯酶基因PxJHE作为温度适应的关键调控因子。这项发表在《In

    来源:Insect Biochemistry and Molecular Biology

    时间:2025-06-20

  • 脂质纳米颗粒介导CRISPR/Cas9系统靶向线粒体基因组编辑:攻克m.7778G>T突变相关线粒体疾病的新策略

    线粒体作为细胞的能量工厂,其基因组突变可导致多种毁灭性疾病。尽管CRISPR/Cas9技术革新了核基因组编辑领域,但线粒体双层膜结构却成为难以逾越的屏障——此前几乎所有尝试都需要分别递送Cas9编码基因和sgRNA,效率低下且存在脱靶风险。更棘手的是,线粒体疾病的发病与异质性(heteroplasmy)密切相关,当突变mtDNA比例超过阈值时就会引发症状,传统方法难以精准调控这一平衡。T突变作为概念验证靶点,该突变位于小鼠mt-Atp8基因,可导致ATP合成障碍。研究人员创新性地将微流控制备技术与线粒体膜融合机制相结合,使携带RNP的脂质纳米颗粒像特洛伊木马般穿越线粒体双层膜。T突变的LMSF

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-20

  • WOX11-OsPRX130模块通过维持水稻根系ROS稳态增强抗旱性的分子机制

    干旱——全球粮食安全的隐形杀手干旱已成为制约农作物产量的首要环境胁迫因素。面对日益严峻的气候变化,水稻作为全球半数人口的主粮,其抗旱性研究具有重大战略意义。植物进化出复杂的适应性策略,其中发达且可塑性强的根系系统是抗旱的关键——它能像"地下探矿者"般高效获取土壤中的水分和养分。然而,根系如何感知干旱信号并协调发育与应激反应的分子机制,仍是未解之谜。根系发育与ROS的微妙平衡活性氧(ROS)在植物中扮演着"双面角色":过量会导致氧化损伤,适量却是重要的信号分子。研究表明,根系发育与ROS稳态存在精妙关联,如拟南芥UPB1通过调控过氧化物酶基因维持根尖分生组织活性。在水稻中,WUSCHEL-rel

    来源:Rice

    时间:2025-06-20

  • OX40与硫酸乙酰肝素结合增强CAR-T细胞对实体瘤的浸润及治疗效果

    尽管嵌合抗原受体(CAR)修饰的T细胞在B细胞恶性肿瘤治疗中成效显著,但其对实体瘤的疗效始终受限。最新研究通过整合抗原非依赖性的共刺激分子OX40,设计出新型CAR-T细胞,在小鼠模型中展现出对多种实体瘤的卓越杀伤效果。令人意外的是,基于CRISPR-Cas9的全基因组筛选揭示:硫酸乙酰肝素(heparan sulfate, HS)——一种在实体瘤细胞表面高表达的糖胺聚糖,竟是OX40的全新配体。生化与细胞水平实验证实,OX40与HS的直接结合可激活AKT、MAPK和NF-κB三大关键信号通路。这种独特的"糖链-共刺激"相互作用不仅增强了T细胞与肿瘤的黏附能力,更显著提升了CAR-T细胞的功能

    来源:Science Translational Medicine

    时间:2025-06-19

  • 基于白喉毒素抗性的转基因哺乳动物细胞快速筛选系统——selecDT技术的开发与应用

    在生物医药领域,稳定转基因哺乳动物细胞系的构建是重组蛋白生产和基因功能研究的基石。然而现有筛选技术存在明显瓶颈:抗生素筛选需1-4周且效率仅50%,荧光标记分选则成本高昂。更棘手的是,不同细胞系对抗生素敏感性差异大,如HeLa细胞需要2 mg/ml G418处理超过7天,而长期高浓度抗生素还会损伤"耐药"细胞的活力。这些痛点严重制约了研究效率和产业化进程。瑞士苏黎世联邦理工学院David Scherer团队在《TRENDS IN Biotechnology》发表的研究,从白喉毒素(DT)的作用机制中获得灵感。DT通过结合细胞表面的proHBEGF(肝素结合EGF样生长因子前体)受体内化,其A片

    来源:TRENDS IN Biotechnology

    时间:2025-06-19

  • 综述:CRISPR技术在囊性纤维化中的应用:系统综述的进展与见解

    ABSTRACT囊性纤维化(CF)是由CFTR基因功能缺失突变引起的遗传性疾病。近年来,CRISPR基因编辑技术为突变校正带来新希望。本综述通过横跨27项研究的系统分析,揭示了当前技术进展与挑战。突变靶向谱系F508del和W1282X成为最受关注的热点突变,占研究总量的65%,但超过15种CFTR变异被成功靶向。值得注意的是,部分研究开发出可同时修复多个突变的通用策略,如针对CFTR剪接位点的gRNA设计。技术路线演进T转换(效率达92%),而新兴的Prime编辑在F508del校正中展现出1.7倍于传统HDR的效率提升。功能恢复评估修复后的CFTR氯离子通道功能恢复水平差异显著(10-12

    来源:Molecular Therapy

    时间:2025-06-19

  • RTEL1基因第492位氨基酸双突变揭示端粒保护与长度调控的分子分离机制

    在生命科学领域,端粒如同染色体末端的"安全帽",其长度和结构的完整性直接关系到细胞衰老和疾病发生。然而,一个长期困扰科学界的谜题是:为何相同基因位点的不同突变会导致截然不同的生理效应?这项发表在《Nucleic Acids Research》的研究,通过精妙的基因编辑技术揭开了RTEL1基因第492位氨基酸双突变的神秘面纱。端粒生物学障碍(Telomere biology disorders, TBDs)如Hoyeraal-Hreidarsson综合征(HHS)常表现为骨髓衰竭和肺纤维化,其中RTEL1基因突变是重要诱因。有趣的是,先前研究发现小鼠Rtel1M492K突变(Telomouse模

    来源:Nucleic Acids Research

    时间:2025-06-19


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